時(shí)間：2022-09-17 04:46:17
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1．1模擬計(jì)算方式
所謂的模擬計(jì)算法就是針對建設(shè)地實(shí)際情況以及公路建設(shè)方案進(jìn)行模擬計(jì)算，合理規(guī)劃公路建設(shè)的相關(guān)指標(biāo)和具體數(shù)據(jù)，在選擇公路建設(shè)方案時(shí)選取與模擬結(jié)果最為接近的方案。容耀華（2006）在對某高填方軟土路基特殊路段處治方案進(jìn)行比選時(shí)，借助于數(shù)值模擬手段，對路堤與江堤并行特殊路段的處治方案進(jìn)行模擬，重點(diǎn)研究了路堤施工過程路基的變形及其對江堤安全的影響。通過對不同設(shè)計(jì)方案計(jì)算結(jié)果的分析，從安全可行及經(jīng)濟(jì)的角度進(jìn)行了方案的比選，從而確定了最終設(shè)計(jì)方案。通過模擬計(jì)算能夠有效分析高速公路建設(shè)過程中所遇到的技術(shù)問題，簡化了設(shè)計(jì)的難度，保證建設(shè)質(zhì)量。
1．2優(yōu)缺點(diǎn)對比分析方式
不同的環(huán)境下不同設(shè)計(jì)方案都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，優(yōu)缺點(diǎn)對比分析法就是針對特定的環(huán)境下不同方案所產(chǎn)生的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比分析，從而選擇優(yōu)點(diǎn)較多的設(shè)計(jì)方案?？等A剛（2007）在研究西康高速公路秦嶺終南山特長隧道消防設(shè)計(jì)方案比選時(shí)，采用優(yōu)缺點(diǎn)列舉對比分析法對滅火設(shè)施組合、消防干管布置、消防水源選擇等關(guān)鍵性方案進(jìn)行了比選。
1．3價(jià)值工程法
針對公路建設(shè)方案應(yīng)該建立相應(yīng)的價(jià)值評定指標(biāo)體系，從而判斷各個(gè)方案的工程價(jià)值，確定方案選擇。而價(jià)值工程法就是在這一基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的。在公路建設(shè)過程中通過結(jié)合實(shí)際條件客觀的評價(jià)不同工程的機(jī)制，通過分析指標(biāo)權(quán)重來選擇公路設(shè)計(jì)方案。秦志斌（2011）在研究山區(qū)公路對自然環(huán)境的影響多目標(biāo)評價(jià)時(shí)，首先構(gòu)建了三級評價(jià)指標(biāo)體系，然后運(yùn)用主觀賦權(quán)法（層次分析法AHP）和客觀賦權(quán)法（熵值法）結(jié)合起來確定評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，根據(jù)各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重大小來確定其對于目標(biāo)的重要性和對實(shí)際問題（山區(qū)公路路線對環(huán)境的影響）的作用大小。
2對不同公路線路設(shè)計(jì)方案比選方式的評析
在公路線路設(shè)計(jì)過程中選擇不同的比選方式會(huì)對設(shè)計(jì)方案有較大影響，上文所介紹的四種設(shè)計(jì)方案對比方式在實(shí)際工程建設(shè)過程中是比較常用的，但是不同的對比方式具有不同的特點(diǎn)，具有一定的優(yōu)勢和缺陷，接下來就對這四種方式進(jìn)行深入分析，從而在實(shí)際公路建設(shè)過程中可以選擇更適合的方式來進(jìn)行方案對比分析，提高公路建設(shè)質(zhì)量。
2.1五種對比方式優(yōu)點(diǎn)
五種對比方式都有其不同的優(yōu)點(diǎn)，比如多指標(biāo)綜合比選法通過分析公路建設(shè)方案的不同指標(biāo)來判斷線路方案是否適合當(dāng)?shù)氐墓方ㄔO(shè)，這種方式可以利用指標(biāo)來衡量建設(shè)方案質(zhì)量，更加直觀。而模擬計(jì)算方式可以通過模擬還原實(shí)際建設(shè)狀況，使建設(shè)方案更加貼近建設(shè)環(huán)境，符合建設(shè)需要。在設(shè)計(jì)方案差別較小，而且方案較多的情況下優(yōu)缺點(diǎn)對比分析方式可以更加客觀的反映各種方案的優(yōu)勢和缺陷，從而根據(jù)實(shí)際需要引導(dǎo)建設(shè)者選擇更為適當(dāng)?shù)姆椒?。通過衡量方案價(jià)值確定選擇何種公路建設(shè)線路，價(jià)值工程法能夠更精確的判定線路的價(jià)值，從而全面反映不同方案的價(jià)值，為線路選擇提供必要的幫助。
2．2五種對比方式缺點(diǎn)
不同的對比方式除了各具優(yōu)勢以外還存在不同的問題和缺陷。多指標(biāo)綜合比選法的卻缺點(diǎn)是過分偏重于指標(biāo)衡量，雖然涉及的指標(biāo)較多但是仍然缺乏實(shí)踐性，不能夠反映方案是否真正符合實(shí)際建設(shè)需要。而模擬計(jì)算方式雖然可以通過模擬計(jì)算實(shí)際環(huán)境來確定方案的實(shí)效性，但是在計(jì)算過程中如何選擇適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)仍然存在問題，特別是計(jì)算過程中由于計(jì)算較為復(fù)雜，所以經(jīng)常存在計(jì)算錯(cuò)誤。優(yōu)缺點(diǎn)對比方法能夠直觀的反映各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，但是僅僅局限在現(xiàn)有的方案之中，不能通過對比判斷實(shí)際建設(shè)所需要的具體方案，從而影響建設(shè)質(zhì)量。通過衡量方案價(jià)值盡管能夠確定方案的價(jià)值，但是并沒有規(guī)定何種價(jià)值的方案更符合各地建設(shè)需要，不能夠具體問題具體分析，所以仍然具有局限性。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞：軟土地基公路路堤設(shè)計(jì)軟基計(jì)算
東莞鎮(zhèn)區(qū)聯(lián)網(wǎng)公路總長207.7km，公路等級一級，設(shè)計(jì)車速60km/h，雙向四車道或雙向六車道。包含老路改造加鋪瀝青路面、老路拓寬、新建道路三部分。按區(qū)域劃分為5個(gè)標(biāo)段。本文就一標(biāo)段軟土地基路堤設(shè)計(jì)進(jìn)行重點(diǎn)論述。
一、水文地質(zhì)概況
東莞地處珠三角平原區(qū)，地勢低平，降雨充沛，河網(wǎng)縱橫，地下水位受河水及潮水水位的影響。一標(biāo)段內(nèi)主要地表水系為東江及其支流水網(wǎng)，縱橫交錯(cuò)。地下水主要為孔隙潛水及基巖裂隙水，局部具微承壓性。地下水位8月期間穩(wěn)定水位標(biāo)高介于0.33～2.43m，隨潮汐波動(dòng)，但年變化幅度不超過2m。
原始地貌單元為海陸混合沉積地貌。建設(shè)范圍內(nèi)普遍分布有軟土，主要特征是：天然含水量高，孔隙比大，壓縮性高，強(qiáng)度低，滲透系數(shù)小。軟土工程性質(zhì)差。
二、特殊路基處理方法
本項(xiàng)目主要采用了以下幾種特殊路基處理方法：
1．墊層法（清淤換填）
本方法用于淺層較軟弱地基，即軟土深度不超過3米。其基本原理是挖除淺層軟土或不良土，換填砂礫，并分層碾壓夯實(shí)。該方法可以提高持力層的承載力，減少沉降量。但是如果換填厚度超過3m，從經(jīng)濟(jì)上來說不可取。
2．塑料排水板
本方法用于深厚軟弱地基，且填土高度小于2m的路段。其基本原理是在軟基表面施加大于或等于設(shè)計(jì)使用荷載，經(jīng)施工期預(yù)壓后，使被加固土體中的孔隙水排出，軟基完成大部分或絕大部分的沉降，預(yù)壓完成后卸去預(yù)壓荷載，地基有些回彈，交付使用后地基承受使用荷載再次沉降，但沉降量很小（僅為卸載時(shí)的回彈量加剩余沉降量）。達(dá)到減少路基工后沉降、孔隙水排出同時(shí)，有效應(yīng)力增加，土中孔隙體積減小，密實(shí)度加大，土體強(qiáng)度提高，地基承載力也得到提高。
本項(xiàng)目中采用等載預(yù)壓。堆載分級施加，荷載施加按設(shè)計(jì)加載曲線進(jìn)行。每200～300m設(shè)置一個(gè)檢測斷面，每個(gè)檢測斷面設(shè)置沉降板三組及邊樁二組。當(dāng)每天地基沉降量小于0.02mm時(shí)，可停止預(yù)壓。
3．粉噴樁
本方法用于深厚軟弱地基，且填土高度大于2m的路段以及橋頭、涵洞等承載力要求較高的路段。其基本原理是通過施工設(shè)備將水泥與原狀土的地基土充分?jǐn)嚢瓒纬伤嗤粒ㄟ^水泥的水化反應(yīng)及土顆粒與水泥水化物的凝硬作用、離子交換作用改變軟土的性質(zhì)，與樁間土形成復(fù)合地基，可以大大提高承載力，減少沉降。
三、設(shè)計(jì)計(jì)算
1．塑料排水板
本項(xiàng)目各層土的物理力學(xué)指標(biāo)見表3-1：
各層土的物理力學(xué)指標(biāo)表3-1
注：該路段地下水埋深0.79m，填土高度2m。
（1）設(shè)計(jì)
井徑及間距經(jīng)多次固結(jié)試算確定為：等效井徑5cm，井距1m，三角形排列。本段軟土層較厚，底層沒有透水層，排水板的長度為穿透持力層0.5m。平均長度為13.0m。路基底部設(shè)置50cm砂墊層。并設(shè)置3%～4%的預(yù)拱度，保證砂墊層的使用質(zhì)量。
（2）計(jì)算
①沉降計(jì)算
總沉降包括瞬時(shí)沉降Sd、固結(jié)沉降Sc和次固結(jié)沉降Ss三部分。瞬時(shí)沉降是在加荷初始，地基土的孔隙水壓力來不及消散，土的孔隙來不及調(diào)整，由地基側(cè)向引起的。這種沉降一般不大，不宜精確計(jì)算。固結(jié)沉降是在上覆土壓力作用下，地基中的孔隙水逐漸排出，體積發(fā)生變化引起的，是地基的主要沉降。次固結(jié)沉降是指孔隙水壓力消散后，在一定有效應(yīng)力的作用下，土骨架由于蠕動(dòng)變形引起的，這種沉降很小，持續(xù)時(shí)間很長。
本工程采用壓縮模量（Es）計(jì)算主固結(jié)沉降Sc：
式中：—壓縮模量；
—地基中各分層中點(diǎn)的附加應(yīng)力增量；
—分層厚度；
由上式計(jì)算得本段軟土地基的主固結(jié)沉降為Sc=0.311m，總沉降S=mSc=0.421m。
再根據(jù)，
分別計(jì)算出竣工時(shí)及基準(zhǔn)期結(jié)束時(shí)固結(jié)度Ut1、Ut2，則基準(zhǔn)期（15年）內(nèi)殘余沉降St=（Ut2-Ut1）S=0.163m<容許工后沉降0.30m.
②穩(wěn)定計(jì)算
采用有效固結(jié)應(yīng)力法對打排水板前后的路基滑動(dòng)面進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算，比較其安全系數(shù)。
路基滑動(dòng)安全系數(shù)采用下式計(jì)算：
式中：—地基土內(nèi)抗剪力，，；
—路堤內(nèi)抗剪力；
—當(dāng)?shù)趈圖條的滑裂面在路基填料內(nèi)時(shí)，若該土條滑裂面與設(shè)置的屠工織物相交，則P為該層土工織物每延米寬（順路線方向）的設(shè)計(jì)拉力；
—各土條在滑弧切線方向的下滑力的總和，；
經(jīng)過計(jì)算，打排水板前后該段路基的滑動(dòng)破壞最危險(xiǎn)滑裂面安全系數(shù)分別為1.071，1.278，說明打排水板后路基才穩(wěn)定。
2．粉噴樁
本項(xiàng)目各層土的物理力學(xué)指標(biāo)見表3-2：
各層土的物理力學(xué)指標(biāo)表3-2
注：該段地下水埋深1.05m，填土高度6m，為橋頭路段。
（1）設(shè)計(jì)
樁徑500mm；多次試算確定樁距1.2m，正方形排列；樁長須穿透持力層0.5m。樁噴粉量50kg/m（32.5R普通硅酸鹽水泥），摻入比約15%。90d齡期無側(cè)限極限抗壓強(qiáng)度為1200Kpa。單樁容許承載力為110KN，復(fù)合地基承載力為150Kpa。
（2）計(jì)算
①單樁承載力及復(fù)合地基承載力計(jì)算
單樁承載力計(jì)算公式：；
式中：—強(qiáng)度折減系數(shù)，可取0.35~0.50；
—樁的截面積；
復(fù)合地基承載力計(jì)算公式：；
式中：—面積置換率；
—樁間土天然承載力標(biāo)準(zhǔn)值；
—樁間土承載力折減系數(shù)，當(dāng)樁端為軟土?xí)r，可取0.5~1.0；當(dāng)樁端為硬土?xí)r，可取0.1~0.4；當(dāng)不考慮樁間軟土作用時(shí)，可取0。
根據(jù)地質(zhì)資料，計(jì)算得單樁承載力，復(fù)合地基承載力。
②沉降計(jì)算
樁土復(fù)合層壓縮變形按下式進(jìn)行計(jì)算：
式中：—樁土復(fù)合層頂面的平均壓力
—樁土復(fù)合層地面的附加應(yīng)力，其值為，其中為樁土復(fù)合體的平均容重。
—樁長；
—樁土復(fù)合體的變形模量，其值為，分別為樁身灰土和樁間土的變形模量。可?。?00～200）。
復(fù)合體底面以下未加固土體的壓縮變形，采用分層綜合法進(jìn)行。
總沉降。
四、結(jié)語
軟土地基在選擇處理措施時(shí)，應(yīng)考慮地基條件、公路條件及施工條件，尤其要考慮處理措施的特點(diǎn)、對地基的適用性和效果，以確定符合處理目的的處理措施。
參考文獻(xiàn)
[1]JTJ017-96．公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范[S]．
通過工程實(shí)踐分析，高速公路的工程質(zhì)量存在諸多質(zhì)量通病，當(dāng)然有施工方面的原因，主要存在于設(shè)計(jì)方面的以下問題：路基土的回彈模量的計(jì)算問題：因?yàn)閷ν临|(zhì)的物理指標(biāo)（含水量、密度、干密度、飽和度、飽和密度、空隙比、孔隙率、）等缺乏實(shí)地勘測試驗(yàn)，多以經(jīng)驗(yàn)加估算設(shè)計(jì)，極易產(chǎn)生沿線路基的非均勻性沉降及其整體的CBR值準(zhǔn)確，從而造成路面結(jié)構(gòu)層的計(jì)算不符合行車軸載的實(shí)際情況。所以路基的彎沉值計(jì)算應(yīng)該根據(jù)路基的干濕類型或80cm深度相對含水量確定路基的回彈模量，再以汽車荷載（附加應(yīng)力）、路面結(jié)構(gòu)層的恒載（自重應(yīng)力）計(jì)算容許彎沉值是比較合理的，即路基允許彎沉值Lr=k9038E-0.938。式中意義：Lr——設(shè)計(jì)允許彎沉值(10-2mm)；E——路基土的回彈模量（MPa）;k——不利季節(jié)的影響路基壓實(shí)度與彎沉值的控制設(shè)計(jì)問題：傳統(tǒng)的理論認(rèn)為路基分為上路基和下路基兩個(gè)部分，80cm深度內(nèi)的上路基屬于上路基，是承受汽車軸載與路面恒載的主要受力結(jié)構(gòu)層，以傳統(tǒng)JN--150后軸重100KN為參數(shù)，按照附加應(yīng)力的擴(kuò)展深度80cm計(jì)算的，尚未考慮運(yùn)輸超載的個(gè)別因素，現(xiàn)在的車輪軸載已經(jīng)超過該標(biāo)準(zhǔn)很多，一汽重卡或斯太爾車型一般到裝載90~100t，斯太爾（191型；后三軸12輪）半掛車，普通載重100~120t，單軸重達(dá)到20t，在很多干線公路上超載一倍的車輪都在一半以上，汽車輪胎的標(biāo)準(zhǔn)氣壓應(yīng)該是0.7MPa，但實(shí)際上已經(jīng)增大到1.0MPa，以上，經(jīng)過計(jì)算軸載的附加應(yīng)力、路面結(jié)構(gòu)層恒載的自重應(yīng)力及不可避免的超載因素已經(jīng)達(dá)到100cm之多，確切地說，路基壓實(shí)度與彎沉值是因果關(guān)系，壓實(shí)度不足會(huì)影響到彎沉值指標(biāo)不滿足路面結(jié)構(gòu)層的承載力需要。因此；為結(jié)構(gòu)層路面設(shè)計(jì)提供的技術(shù)參數(shù)偏低而且理論深度不盡全面，缺乏現(xiàn)場勘查理論數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算，由于路基的整體強(qiáng)度薄弱也是造成路面結(jié)構(gòu)層早期疲勞破壞的主要原因。對于不同干濕類型的路基，應(yīng)采用不同的路基回彈模量，根據(jù)不同的路基回彈模量計(jì)算不同的路面設(shè)計(jì)彎沉值，不能狹義的以一張圖紙?jiān)O(shè)計(jì)代表幾十公里路基設(shè)計(jì)的理論用于施工，國外的設(shè)計(jì)方法見下表1：根據(jù)計(jì)算得出的不同設(shè)計(jì)路基彎沉值，可通過路基補(bǔ)強(qiáng)或增加基層厚度取得一致的路基設(shè)計(jì)彎沉值，在此基礎(chǔ)上通過路面結(jié)構(gòu)的雙層體系計(jì)算相同的路面結(jié)構(gòu)層厚度。
結(jié)構(gòu)層路面設(shè)計(jì)理念的改進(jìn)問題
因汽車工業(yè)的技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步使軸載不斷增大，而不應(yīng)以大型車輛的誕生而扼殺運(yùn)輸能力，更說明我國路面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)的確存在理論缺陷，包括對建筑材料的質(zhì)量品質(zhì)以及計(jì)算理論存在不切合實(shí)際的問題，合理的建筑材料及路面結(jié)構(gòu)層厚度滿足路用功能是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)理論的標(biāo)準(zhǔn)?；鶎咏Y(jié)構(gòu)組合問題：尤其高速公路路面結(jié)構(gòu)比較厚，一般厚度在80cm左右，基于路面結(jié)構(gòu)層的低溫抗裂性核高溫穩(wěn)定性的使用功能，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量將半剛性基層用做底基層，基層采用柔性基層的設(shè)計(jì)。柔性基層一般采用乳化瀝青穩(wěn)定大粒徑碎石混合料或設(shè)計(jì)為ATB25～30做基層更為理想。柔性基層的結(jié)構(gòu)特性和強(qiáng)度機(jī)理分析；通常采用大瀝青碎石混合料做基層，使面層抵抗車轍、防止溫差變形有顯著作用，與傳統(tǒng)的瀝青混合料一樣，其組成結(jié)構(gòu)為骨架空隙結(jié)構(gòu)、懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)及骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)。骨架空隙結(jié)構(gòu)屬于開級配；骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)屬于密級配，一般采用骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)為多，主要考慮了抗裂性能及堅(jiān)固抗車轍能力。該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是粗骨料充分形成石子與石子接觸的骨架特征，剩余的空隙由少量的細(xì)集料、礦粉和瀝青填充，因此；具備了良好的骨架穩(wěn)定度，骨架穩(wěn)定度指壓實(shí)成型后的瀝青混合料粗集料的體積密度Pcm與松堆密度Pna之比即為骨架密實(shí)度S=Pcm/Pna，骨架特性具有較大的內(nèi)摩阻力和嵌擠力、骨架穩(wěn)定性及強(qiáng)度衰減慢等特點(diǎn)，很好的抗高溫變形能力，該結(jié)構(gòu)更適用于高溫或溫差大以及重交通地區(qū)的基層。柔性基層的力學(xué)特點(diǎn)：因組成材料以粒料為主，具有較大的孔隙率，其主要特點(diǎn)不會(huì)因溫度、濕度的變化引起收縮裂縫，相鄰層次產(chǎn)生的裂縫也不會(huì)通過柔性基層反射到面層，具有良好的抗裂、防裂、和阻止裂縫擴(kuò)展的能力。況且由于孔隙率大可及時(shí)、迅速的排除進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的雨水，減輕瀝青面層的水害影響。柔性基層的剛度小于剛性和半剛性基層，一般瀝青穩(wěn)定碎石的回彈模量約為1000Mpa，級配碎石的回彈模量約為500Mpa，因此，在瀝青路面結(jié)構(gòu)中瀝青面層與柔性基層共同成為承重結(jié)構(gòu)層。
結(jié)構(gòu)層的路面設(shè)計(jì)原理與數(shù)學(xué)參數(shù)分析
瀝青路面結(jié)構(gòu)層的厚度計(jì)算公式原理與步驟：根據(jù)汽車軸載、輪胎直徑與氣壓，采用雙層體系的當(dāng)量圓計(jì)算模式圖1。按圖解法包括路基在內(nèi)將路面結(jié)構(gòu)的多層體系換算成為三層體系，采用雙層體系的當(dāng)量圓計(jì)算模式，確定輪胎直徑與氣壓，此次分別推算結(jié)構(gòu)層厚度。以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，對不同車型軸載進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的軸載換算，N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)4.35；累計(jì)當(dāng)量軸次：Ne=[(1+γ)t-1×365].N.η/γ；軸載換算：N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)8；設(shè)計(jì)彎沉值：Ld=600Ne-0.2.Ac.AS?Ab路面結(jié)構(gòu)層的優(yōu)化設(shè)計(jì)的宗旨是：實(shí)際彎沉值小于允許彎沉值Ls<Ld，實(shí)際彎拉應(yīng)力小于允許彎拉應(yīng)力σm<σR，實(shí)際剪應(yīng)力小于允許剪應(yīng)力τа<τR，合理造價(jià)小于最大值及大于最小值；hmin<h<hmax，路面總厚度大于冰凍厚度，H>Ht，根據(jù)不同地區(qū)氣候條件分別設(shè)計(jì)。高速公路瀝青混合料面層一般設(shè)計(jì)為三層結(jié)構(gòu)，然而考慮到防水必須做封層，根據(jù)工程實(shí)踐，將封層設(shè)計(jì)在上面層和中面層之間更為合理，一般使用1.5L/m2的改性瀝青和鋪撒2～3m3/Km2的碎石，粒徑在5～10mm之間，通過腳輪壓路機(jī)穩(wěn)定后防水效果更好。有關(guān)瀝青混合料的最大粒徑D同路面厚度h的關(guān)系，經(jīng)過大量的工程實(shí)踐研究表明；隨著h/D的增大路面的疲勞耐久性提高，但車轍量增大；反之h/D的減小而車轍量也減小，但耐久性降低，特別是h/D<2時(shí)；疲勞耐久性急劇下降，因此；結(jié)構(gòu)層厚度與礦料最大粒徑的比值應(yīng)控制在h/D≥2為宜。<<公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范>>（JTJF40-2004）規(guī)定，對熱拌熱鋪密級配瀝青混合料；一層壓實(shí)厚度不宜小于公稱最大粒徑的2.5倍，對于高速公路、一級公路不宜小于公稱最大粒徑的3倍，對于SMA和OGFC等瀝青混合料則不應(yīng)小于公稱最大粒徑的2.5倍。同時(shí)礦料的最大粒徑宜從上而下逐漸增大，與結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)厚度相匹配，以保證瀝青路面的壓實(shí)厚度、減少礦料離析。特別提倡瀝青混合料實(shí)驗(yàn)采用的是GTM法成型試件；提倡同時(shí)以米歇爾理論加以驗(yàn)證，最大限度的提高了很合理的密度及相對減少了瀝青含量，對路面低溫抗裂性核高溫穩(wěn)定性有顯著技術(shù)改進(jìn)。
半剛性材料基層7d無側(cè)限強(qiáng)度的設(shè)計(jì)理論問題
1．1公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
二級公路與其他等級公路存在共同特性，也有自身特有的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各類等級公路均需共同的技術(shù)指標(biāo)來表征公路等級特性。相比其他等級公路，二級公路為供汽車行駛的雙車道公路，車道寬度根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)速確定，一般為8．5～12m，設(shè)置的車道寬度和車道數(shù)應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量5000～10000輛，且按15年預(yù)測交通流量設(shè)計(jì)。根據(jù)湖南的地形特點(diǎn)，結(jié)合交通流量和行車速度，丘陵區(qū)干線公路大多采用二級公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)作為集散公路時(shí)，對于混合交通量較大、平面交叉間距較小的路段，二級公路設(shè)計(jì)速度宜采用60km／h；若位于地形、地質(zhì)等自然條件復(fù)雜的山區(qū)，經(jīng)論證，路段設(shè)計(jì)速度可采用40km／h。橋涵等結(jié)構(gòu)物均采用公路－Ⅱ級荷載；平面交叉應(yīng)作渠化設(shè)計(jì)。即便二級公路設(shè)計(jì)時(shí)可以依靠良好的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但設(shè)計(jì)時(shí)不能照搬標(biāo)準(zhǔn)圖，而應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)圖為參考，在合理造價(jià)指導(dǎo)下進(jìn)行優(yōu)質(zhì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
1．2二級公路設(shè)計(jì)內(nèi)容
二級公路設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及面較廣，涵蓋總體設(shè)計(jì)、公路用地圖、路線、路基、路面、橋涵、隧道、路線交叉、交通工程及沿線設(shè)施等。每篇章內(nèi)容均需體現(xiàn)與二級公路相適應(yīng)的服務(wù)水平，但選擇的指標(biāo)較多，指標(biāo)相應(yīng)指數(shù)可在小范圍內(nèi)變動(dòng)。
2公路造價(jià)指導(dǎo)設(shè)計(jì)
眾所周知，設(shè)計(jì)與造價(jià)并不分家。常規(guī)的公路項(xiàng)目一般是在設(shè)計(jì)各項(xiàng)工程后，根據(jù)相應(yīng)計(jì)價(jià)規(guī)則并查閱圖紙進(jìn)行造價(jià)編制，若工程造價(jià)不合理，則修改設(shè)計(jì)方案及工程量，形成新的造價(jià)。實(shí)際上，大多數(shù)公路設(shè)計(jì)與造價(jià)總需要通過幾個(gè)修改過程才能達(dá)到統(tǒng)一，即自我審查、組織評審及院外專家評審、修改后評審等環(huán)節(jié)，雖然經(jīng)歷反復(fù)修改后會(huì)提高工程設(shè)計(jì)水平，但這些修改讓相關(guān)工程人員承受相當(dāng)繁瑣的工作，甚至出現(xiàn)長周期的修改，如有些公路項(xiàng)目反復(fù)修改過10余次。把握好公路整體造價(jià)是提升設(shè)計(jì)水平的重要方法，可避免反復(fù)修改圖紙，提高設(shè)計(jì)效率。設(shè)計(jì)階段是工程造價(jià)控制的關(guān)鍵階段，對建設(shè)工期、工程造價(jià)、工程質(zhì)量及建成后能否產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和使用效益起著決定性的作用。但較多工程人員對二級公路造價(jià)把握不清，致使設(shè)計(jì)的公路造價(jià)太高，如同高速公路，造成資金浪費(fèi)；或價(jià)格太低，致使施工招標(biāo)困難。對二級公路造價(jià)的大致把握能減少設(shè)計(jì)盲區(qū)，提高設(shè)計(jì)單位的效益。
2．1公路造價(jià)的內(nèi)容指導(dǎo)設(shè)計(jì)
公路造價(jià)可以體現(xiàn)公路設(shè)計(jì)結(jié)果，在每個(gè)階段相互對應(yīng)，即項(xiàng)目建議書與投資估算、可行性研究與投資估算、初步設(shè)計(jì)與概算、施工圖設(shè)計(jì)與預(yù)算、設(shè)計(jì)變更與結(jié)算對應(yīng)等（見圖1）?，F(xiàn)行公路造價(jià)由分部和分項(xiàng)工程組成，根據(jù)JTGB06－2007《公路工程概算預(yù)算編制辦法》、JTG／TM21－2011《公路工程估算指標(biāo)》，公路造價(jià)第一部分為建筑安裝工程費(fèi)，第二部分為設(shè)備及工具、器具購置費(fèi)，第三部分為工程建設(shè)其他費(fèi)用，其中第一、第三部分費(fèi)用較靈活，尤其是建筑安裝工程費(fèi)，為公路造價(jià)主體，而公路設(shè)計(jì)主體也是由第一部分費(fèi)用來表征。工程人員可通過熟悉公路造價(jià)中的工程估算指標(biāo)、公路工程概算定額、公路工程預(yù)算定額及編制辦法，了解每個(gè)階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容及其工程量計(jì)量形式。以涵洞設(shè)計(jì)為例，在工程可行性研究階段，其造價(jià)為估算，按估算指標(biāo)僅需設(shè)計(jì)出多長涵洞及幾個(gè)洞口的涵洞即可；在初步設(shè)計(jì)中，其造價(jià)為概算，需按概算指標(biāo)設(shè)計(jì)出涵洞洞身、洞口材料用量；在施工圖設(shè)計(jì)中，需作進(jìn)一步詳細(xì)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)涵洞涵身、基礎(chǔ)（含基礎(chǔ)處理）、蓋板、鋼筋布置形式、出口形式（八字墻或一字墻）等。公路造價(jià)可反彈琵琶指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，提高設(shè)計(jì)效率。但往往工程人員設(shè)計(jì)時(shí)按常規(guī)思維，先設(shè)計(jì)，后造價(jià)，從而出現(xiàn)僅通過初步設(shè)計(jì)卻做成了施工圖設(shè)計(jì)等現(xiàn)象，而最后還是要通過造價(jià)來修改設(shè)計(jì)。
2．2公路造價(jià)區(qū)域性指導(dǎo)設(shè)計(jì)
工程建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)主要為人、材、機(jī)費(fèi)用，工程項(xiàng)目所處環(huán)境區(qū)域不同，所采用的設(shè)計(jì)形式及施工工藝也會(huì)有所不同，人、材、機(jī)需求量也不盡相同，工程造價(jià)也就不相同。但同類區(qū)域的工程項(xiàng)目，因所處環(huán)境相同，工程造價(jià)會(huì)呈現(xiàn)一定的相似性，山嶺重丘區(qū)和平原微丘區(qū)的各自工程造價(jià)有著相似的水平。而如今二級公路施工工藝已成熟，有的地區(qū)二級公路工程整體造價(jià)或分部分項(xiàng)工程造價(jià)已較為明確，部分省市也已出臺(tái)相關(guān)政策針對本地區(qū)的公路整體造價(jià)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。如湖南省交通運(yùn)輸廳出臺(tái)湘交計(jì)統(tǒng)［2012］567號《關(guān)于湖南省公路建設(shè)項(xiàng)目實(shí)行限額設(shè)計(jì)的通知》，其中限額設(shè)計(jì)是指按照投資或造價(jià)的限額進(jìn)行滿足規(guī)范要求的設(shè)計(jì)，表1為其中部分限額設(shè)計(jì)指標(biāo)。雖然表1所示限額設(shè)計(jì)指標(biāo)現(xiàn)在已不再實(shí)施，但公路整體造價(jià)可以此為參考，加強(qiáng)對公路分部分項(xiàng)工程整體造價(jià)的研究，結(jié)合各條公路所在地區(qū)實(shí)際情況開展有效的勘察設(shè)計(jì)，通過地區(qū)造價(jià)總結(jié)，合理控制造價(jià)并最大限度地做到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一。工程人員需加強(qiáng)公路造價(jià)與設(shè)計(jì)的聯(lián)系，掌握區(qū)域性設(shè)計(jì)下的整體公路造價(jià)水平，以造價(jià)水映設(shè)計(jì)合格與否。公路造價(jià)的區(qū)域性不僅體現(xiàn)在整體部分，分部分項(xiàng)工程也呈現(xiàn)一定的統(tǒng)一性。如湖區(qū)的橋梁或擋土墻的單價(jià)往往較高，因?yàn)楹^(qū)的樁基礎(chǔ)往往較長，擋土墻一般需采用砼材料。益陽市幾條二級公路的部分分部分項(xiàng)工程單價(jià)，可供益陽市周邊公路設(shè)計(jì)時(shí)參考。
3結(jié)語
車輛交通事故的原因很多，包括駕駛員自身以及車輛狀況的原因，如疲勞駕駛、注意力不集中、超速、酒后駕車、車輛控件失靈等，也包括路況原因，如惡劣路況、技術(shù)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)、視線不良等。如何在這些情況下最大限度的保障駕乘人員安全，達(dá)到寬容公路的設(shè)計(jì)理念，必須詳細(xì)認(rèn)真的收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1．1原路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)狀
省道臨么線K72+800～K76+250段公路位于臨汾市翼城縣境內(nèi)，起點(diǎn)位于臨么線與坪曲線的平交路口，終點(diǎn)位于晉侯高速翼城出口。此段公路為省道臨么線過境翼城縣城的重要組成部分，也是翼城縣與晉侯高速的連接線，為一級公路，路基寬度為24．5m，設(shè)計(jì)速度為80km/h，全長3．45km。平面設(shè)4處平曲線，半徑分別為250，800，1500，10000，平曲線最小半徑為250m?？v斷面最大縱坡有一處為5．932%。此段公路位于翼城縣城郊，公路通過楊家莊、西王、北梁壁、西梁壁四個(gè)村莊，公路兩側(cè)房屋、商鋪林立，部分路段已經(jīng)街道化。該公路承擔(dān)著公路運(yùn)輸和城市街道雙重功能，以致堵車現(xiàn)象嚴(yán)重、交通事故頻發(fā)。原路安保設(shè)施情況:中間帶采用雙黃實(shí)線進(jìn)行分隔，設(shè)置了車行道邊緣線以及分界線;沒有任何標(biāo)志、標(biāo)線不全;路側(cè)護(hù)欄設(shè)置不全，或防撞等級不夠;平交路口無任何安保設(shè)施。
1．2交通量資料的調(diào)查
可以看出項(xiàng)目區(qū)域交通量較大，載貨汽車所占比例較大，載貨汽車中主要以礦石、煤炭、建筑材料運(yùn)輸為主。
1．3交通事故數(shù)據(jù)調(diào)查
2009年1月1日～2012年4月15日，共發(fā)生7起死亡事故，其中有6起事故是由于路中心缺少中央分隔帶護(hù)欄，摩托車、電動(dòng)車或行人的行駛路線不確定和隨意性造成的，給群眾財(cái)產(chǎn)和生命安全造成極大損失。
1．4運(yùn)行速度數(shù)據(jù)
對因超速引起交通事故的路段重點(diǎn)調(diào)查，并通過實(shí)地觀測獲得運(yùn)行速度數(shù)據(jù)。
2確定交通工程安全設(shè)施配轉(zhuǎn)置等級
交通工程及沿線設(shè)施等級分為A，B，C，D四級，本項(xiàng)目作為集散公路的一級公路，根據(jù)JTGB01-2003公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按C級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置。C級標(biāo)準(zhǔn)為:應(yīng)配置較完善的標(biāo)志、標(biāo)線及必需的視線誘導(dǎo)標(biāo)、隔離設(shè)施;一級公路中間帶必須設(shè)置隔離設(shè)施;橋梁與高路堤路段應(yīng)設(shè)置路側(cè)護(hù)欄;平面交叉應(yīng)設(shè)置預(yù)告、指路或警告、支線減速讓行或停車讓行等標(biāo)志和配套、完善的交通安全設(shè)施，并保證視距。具體設(shè)計(jì)依據(jù)為:JTG/TD81-2006公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則，JTGD81-2006公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范，JTGD82-2009道路交通標(biāo)志和標(biāo)線設(shè)置規(guī)范。在本項(xiàng)目中根據(jù)項(xiàng)目性質(zhì)以及發(fā)生事故的類型，主要以設(shè)置中央分隔帶波形梁護(hù)欄和路側(cè)波形梁護(hù)欄為主，輔以完善必要的標(biāo)志、標(biāo)線、突起路標(biāo)、防眩網(wǎng)、線形誘導(dǎo)標(biāo)、輪廓標(biāo)等。
3隱患問題分析及方案設(shè)計(jì)
1)一級公路、路基寬24．5m、行車速度80km/h中間帶寬為3m，不應(yīng)采用雙黃線進(jìn)行分隔。
因?yàn)闆]有強(qiáng)制隔離，會(huì)造成汽車隨意掉頭和逆向車道超車，行人、自行車、摩托車橫穿公路，引起重大交通事故。根據(jù)規(guī)范要求當(dāng)整體式斷面中間帶寬度小于或等于12m時(shí)，必須設(shè)置中央分隔帶護(hù)欄。設(shè)置中央分隔帶開口時(shí)根據(jù)規(guī)范要求，當(dāng)一級公路作為集散公路時(shí)，其平面交叉間距不應(yīng)小于500m。具體設(shè)計(jì)方案如下:根據(jù)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》中路基中央分隔帶護(hù)欄的設(shè)置原則，一級公路、設(shè)計(jì)速度為80km/h可能發(fā)生一般事故或重大事故。因而中央分隔帶采用Gr-Am-4E波形梁護(hù)欄進(jìn)行隔離。項(xiàng)目位于城鄉(xiāng)結(jié)合部，為集散公路，設(shè)置中央分隔帶開口時(shí)，應(yīng)結(jié)合村莊以及平交路口進(jìn)行設(shè)置，且開口間距不小于500m。在中央分隔帶開口前設(shè)置減速標(biāo)線。中央分隔帶開口處設(shè)置允許掉頭指示標(biāo)志。若位于村莊路段還應(yīng)在中央分隔帶開口處設(shè)置人行橫道線和人行橫道標(biāo)志。
2)路線的平縱線形指標(biāo)引起的交通事故隱患。
根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》，當(dāng)設(shè)計(jì)速度為80km/h時(shí)，平面圓曲線半徑的一般值為400m，極限值為250m;平曲線最小長度的一般值為400m，最小值為140m。此段公路中JD1平曲線半徑為250采用的是極限值。由表2知，平曲線長度全部小于一般值，大于最小值。由此可以看出，平曲線線形指標(biāo)均滿足規(guī)范要求，但線形指標(biāo)采用過低;縱斷面最大縱坡為5%，最小坡長為200m。，此段公路中有2處的縱坡超過規(guī)范要求，分別為5．932%和5．305%。同時(shí)有7處的最小坡長不滿足規(guī)范要求。因而存在交通事故隱患。具體設(shè)計(jì)方案如下:由于平面線形指標(biāo)采用過低及縱坡數(shù)據(jù)不能完全滿足設(shè)計(jì)速度80km/h的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求;且沿線商鋪林立，已經(jīng)街道化，存在行人和非機(jī)動(dòng)車隨意橫穿公路現(xiàn)象，故在此段公路的起終點(diǎn)采用限速60km/h的限速標(biāo)志，以降低車輛行駛速度。在JD1處設(shè)置急彎警告標(biāo)志以及減速標(biāo)線，并設(shè)置線形誘導(dǎo)標(biāo)和輪廓標(biāo)，以起到警告和誘導(dǎo)作用。下坡路段存在的主要安全隱患是車速過快或連續(xù)剎車導(dǎo)致車輛制動(dòng)失效，易造成追尾相撞或?qū)ψ彩鹿?，可設(shè)置陡坡警告標(biāo)志以及減速標(biāo)線并根據(jù)路側(cè)危險(xiǎn)程度和事故資料，路側(cè)設(shè)置護(hù)欄。
3)路側(cè)險(xiǎn)要路段護(hù)欄設(shè)置不全，或防撞等級不夠。
路側(cè)險(xiǎn)要路段主要安全隱患一般為車輛駛出路外的事故?？刹扇∫韵麓胧?a．根據(jù)交通量大小、行車速度、路側(cè)危險(xiǎn)程度和事故資料，路側(cè)設(shè)置護(hù)欄。本項(xiàng)目采用Gr-A-4E(2E)波形梁護(hù)欄或F型A級鋼筋混凝土護(hù)欄進(jìn)行防護(hù)。b．設(shè)置減速標(biāo)線。c．設(shè)置線形誘導(dǎo)標(biāo)和輪廓標(biāo)。
4)平交路口。
平交路口存在的主要隱患是車速過快或不知道存在平交路口，易造成車輛相撞或碰撞行人事故，可采取以下措施:a．在支路設(shè)置“停車讓行”標(biāo)志和停車讓行標(biāo)線。b．主路上設(shè)置平面交叉的警告標(biāo)志和減速標(biāo)線。
5)過村鎮(zhèn)路段。
其特點(diǎn)是道路兩側(cè)行人多，非機(jī)動(dòng)車輛多，存在很多小型的出入口，存在安全隱患。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮村莊標(biāo)志外，還應(yīng)結(jié)合注意非機(jī)動(dòng)車輛標(biāo)志、注意行人標(biāo)志進(jìn)行設(shè)置。同時(shí)設(shè)置減速標(biāo)線。
4結(jié)語
設(shè)計(jì)單位應(yīng)在接受建設(shè)單位的委托設(shè)計(jì)邀請后，組織擬定橋位處的現(xiàn)場踏勘并進(jìn)行詳細(xì)的地形圖測量，在充分征詢建設(shè)單位和相關(guān)主管部門的意見后明確橋梁的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
1.1使用年限
橋梁主要受力構(gòu)件必須在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用養(yǎng)護(hù)的條件下，其使用年限為100年。
1.2設(shè)計(jì)洪水頻率
二級公路上的大、中橋，設(shè)計(jì)洪水頻率為1/100；二級公路上的小橋和三、四級公路上的大、中橋，設(shè)計(jì)洪水頻率為1/50；三、四級公路上的小橋，設(shè)計(jì)洪水頻率為1/25。設(shè)計(jì)洪水頻率內(nèi)的歷史最高洪水位可通過現(xiàn)場調(diào)查踏勘、向附近當(dāng)?shù)卮迕裨儐柫私狻⑾蛳嚓P(guān)水利部門發(fā)函等方式獲得。
1.3橋下被交河流的航道等級和凈空標(biāo)準(zhǔn)
應(yīng)與相關(guān)航道主管部門聯(lián)系，獲得橋下河流的航道等級、最高通航水位、凈空標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)劃等資料，如橋梁下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)在通航水域中，需設(shè)置必要的船舶航行標(biāo)志、標(biāo)識。
1.4橋下被交道路的等級和凈空標(biāo)準(zhǔn)
應(yīng)與相關(guān)道路主管部門聯(lián)系，獲得橋下道路的等級、凈空標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)劃等資料，并設(shè)置必要的防車輛撞擊設(shè)施。3.5道路等級一般來講，農(nóng)村公路的道路等級可采用二、三、四級公路標(biāo)準(zhǔn)。具體取用時(shí)，不僅要與現(xiàn)狀相吻合，還要與規(guī)劃相協(xié)調(diào)。
1.6設(shè)計(jì)荷載
一般來講，二、三、四級公路，汽車荷載等級為公路Ⅱ級，如二級公路為干線公路且重型車輛多時(shí)，可采用公路Ⅰ級汽車荷載。
1.7設(shè)計(jì)速度和橋梁寬度
二級公路設(shè)計(jì)速度為80km/h，60km/h，其相應(yīng)的橋梁寬度分別為12m，10m；三級公路設(shè)計(jì)速度為40km/h，30km/h，其相應(yīng)的橋梁寬度分別為8.5m，7.5m；四級公路設(shè)計(jì)速度為20km/h，其相應(yīng)的橋梁寬度為6.5m（雙車道）、4.5m（單車道）。橋面寬度的具體取值不僅要與現(xiàn)狀相吻合，還要與規(guī)劃相協(xié)調(diào)。
1.8橋上及橋頭引道線形
橋上及橋頭引道的線形應(yīng)與路線布設(shè)相協(xié)調(diào)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%；位于市鎮(zhèn)混合交通繁忙處的橋上和橋頭引道縱坡均不得大于3%。橋頭兩端引道線形應(yīng)與橋上線形相配合。
2橋梁的建設(shè)規(guī)模
在橋梁的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)明確后，橋梁的建設(shè)規(guī)模主要涉及橋梁的立面設(shè)計(jì)。橋梁立面設(shè)計(jì)的三要素為橋高、橋長、基礎(chǔ)入土深度。
2.1橋高（指最低梁底高程）
橋高通常在做以下三項(xiàng)對比后確定。
（1）設(shè)計(jì)洪水頻率內(nèi)的歷史最高洪水位加安全高度后的高程；
（2）與航道等級相對應(yīng)的最高通航水位加凈空高度后的高程；
（3）與道路等級相對應(yīng)的最高路面高程（考慮路面加鋪因素）加凈空高度后的高程。
2.2橋長
梁底高程確定后再確定主孔跨徑。一般來講，在滿足橋下凈空寬度和泄洪要求的條件下，應(yīng)盡可能采用較小的經(jīng)濟(jì)性跨徑，降低上部結(jié)構(gòu)建筑高度，減少投資。確定上部結(jié)構(gòu)建筑高度后進(jìn)行橋長設(shè)計(jì)時(shí)，為縮短橋長，減少投資，可按以下原則控制：
（1）可能采用較大橋梁縱坡；
（2）平原軟土地基臺(tái)后填土高度不宜大于4.0米，一般地基臺(tái)后填土高度不宜大于6.0m，城鎮(zhèn)人口稠密區(qū)，臺(tái)后填土高度不宜大于3.0米；
（3）橋下凈空斷面須滿足泄洪要求；
（4）橋梁基礎(chǔ)宜盡可能避開老橋基礎(chǔ)。
2.3基礎(chǔ)入土深度
（1）如地基土質(zhì)承載力較高且具備開挖條件時(shí)，應(yīng)首選擴(kuò)大基礎(chǔ)，否則宜采用樁基礎(chǔ)。
（2）基礎(chǔ)入土深度須考慮河道的一般沖刷、局部沖刷以及規(guī)劃河床斷面的開挖情形。
3橋梁的施工圖設(shè)計(jì)
在橋梁的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)規(guī)模初步確認(rèn)后，由建設(shè)單位組織召開設(shè)計(jì)方案論證會(huì)，以會(huì)議紀(jì)要方式最終確認(rèn)或直接由建設(shè)單位下達(dá)設(shè)計(jì)委托函予以明確。設(shè)計(jì)單位據(jù)此與建設(shè)單位簽訂委托設(shè)計(jì)合同，安排橋位處地質(zhì)勘探，每座橋梁布置不少于2個(gè)地質(zhì)鉆孔，并由設(shè)計(jì)單位提供地基承載力要求。此后，設(shè)計(jì)工作進(jìn)入施工圖設(shè)計(jì)階段。為做好施工圖設(shè)計(jì)，應(yīng)高度重視以下設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。
3.1橋梁抗震設(shè)防
鎮(zhèn)江地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)加速度峰值為0.l0g或0.15g，除二級公路上的大橋采用8度區(qū)的抗震措施外，其余橋梁均采用7度區(qū)的抗震措施。
3.2橋面鋪裝
鑒于橋梁規(guī)模較小，宜采用防水險(xiǎn)鋪裝。如鋪裝厚度計(jì)入結(jié)構(gòu)計(jì)算高度，需設(shè)置不小于3cm的磨耗層。
3.3橋面護(hù)欄
橋面設(shè)置人行道時(shí)，應(yīng)設(shè)置人行道欄桿扶手；橋面不設(shè)置人行道時(shí)，宜設(shè)置險(xiǎn)墻式護(hù)欄，以減少后期養(yǎng)護(hù)工作量。由于農(nóng)村公路為混合交通，為確保行人安全，護(hù)桿高度不應(yīng)小于1.1m。
3.4橋頭接線
橋頭接線原則上要求與老橋兩頭道路銜接，平縱線形順適，設(shè)置必要的波形防撞護(hù)欄與橋上護(hù)欄相銜接。
3.5管線事宜
原則上原有老橋上的管線在新橋設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以保留，并預(yù)留未來管線位置，但須遵循下列要求：
（1）禁止天然氣輸送管道、輸油管道利用公路橋梁跨越河流；
（2）高壓線跨河塔架的軸線與橋梁的最小間距，不得小于一倍塔高。高壓線與公路橋涵的交叉應(yīng)符合現(xiàn)行《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
4結(jié)束語
1.1高溫穩(wěn)定性
常安高速公路工程項(xiàng)目所處地區(qū)為最高氣溫超過40℃的夏炎熱區(qū)。在這種苛刻的環(huán)境下，必須要求路面混合料擁有極高的抗變形性能。同時(shí)，因?yàn)樵谶@一個(gè)高速公路段，交通量較大且重載車比例高，這些都加重了公路路面負(fù)荷。此外，有部分路段為長大縱坡路段，高溫條件下重載交通對長大縱坡段層間剪切滑動(dòng)也產(chǎn)生不利影響。因此，在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注在高溫條件下路面的抗車轍性能與抗剪性能。
1.2水穩(wěn)定性
工程項(xiàng)目沿線年降雨量約為1500mm左右，屬于年降雨量＞1000mm的潮濕區(qū)。通過對湖南地區(qū)整體高速公路使用情況的分析，可看出部分路段的早期水損害問題仍然比較嚴(yán)重。因而，在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮到混合料設(shè)計(jì)、原材料指標(biāo)控制等對水穩(wěn)定性方面問題。
1.3低溫抗裂性
常安高速公路工程項(xiàng)目所處地區(qū)的年極端最低氣溫低于－10．0℃，屬于冬冷區(qū)。因此，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，既要保證路面擁有足夠高溫穩(wěn)定性，又要確保其具備一定的低溫抗裂性能。
1.4抗疲勞性
高速公路的交通量大，且重載車較多，極易造成瀝青路面結(jié)構(gòu)層疲勞破壞現(xiàn)象的形成，因此，需在優(yōu)化方案中采取相應(yīng)的措施提高其抗疲勞性能?？傊?，在常安高速公路路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案中，需要以解決重載交通下車轍病害問題和早期水損害的問題為主要方向。通過優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)、合理設(shè)計(jì)混合料、嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，并對特殊路段特殊處理，達(dá)到減少早期病害、提高路面耐久性、降低全壽命周期成本的目的。
2瀝青結(jié)構(gòu)層的優(yōu)化分析
在原設(shè)計(jì)中，瀝青路面結(jié)構(gòu)層為:上面層為4cm改性瀝青SMA－13;中面層為6cm改性瀝青AC－20C;下面層為8cm普通瀝青AC－25C。進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合路面結(jié)構(gòu)層的厚度及路用性能，對瀝青路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行如下優(yōu)化。
2.1瀝青上面層優(yōu)化
根據(jù)常安高速公路通車后的交通量預(yù)測，在初期沒有太大交通量的情況下，路面荷載的影響深度主要在于中面層，因此從功能性和經(jīng)濟(jì)性這兩方面考慮，在優(yōu)化中，在上面層采用4cm厚AC－13C，瀝青采用SBS改性瀝青，在有效降低工程造價(jià)成本的同時(shí)，也能充分滿足其功能要求。AC－13C采用石質(zhì)較堅(jiān)硬、耐磨耗的集料，如玄武巖和輝綠巖等，以確?？够ズ谋韺拥墓δ?如表1)。在此基礎(chǔ)上，將地產(chǎn)的輝綠巖材料用于上面層，相比于SMA－13所需要的外購的玄武巖便宜，造價(jià)有所降低。并且，考慮到工程項(xiàng)目所在地為高溫多雨潮濕區(qū)，在上面層采用AC－13C型瀝青混凝土。
2.2瀝青中、下面層優(yōu)化
原施工圖設(shè)計(jì)方案的中、下面層結(jié)構(gòu)為:中面層6cm的AC－20C、下面層8cm的AC－25C，瀝青的中面層所在層處于整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的高剪應(yīng)力受力區(qū)域，在高溫地區(qū)重載交通條件下，中面層應(yīng)具有較好的高溫穩(wěn)定性，因此，中面層需要采用高溫穩(wěn)定性較好的瀝青混合料，瀝青膠結(jié)料采用SBS改性瀝青。瀝青的下面層主要起承重層及粘結(jié)層的作用，同時(shí)還必須具有較好的抗疲勞性能和抗水損害性能，因此需要采用50#A級道路石油瀝青。在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，將原方案中面層6cm的AC－20C調(diào)整為6．0cm的Sup－20，膠結(jié)料采用改性瀝青，并要求達(dá)到PG70－22級性能標(biāo)準(zhǔn);下面層8cm的AC－25C調(diào)整為8cm的Sup－25，采用50#道路石油瀝青，要求達(dá)到PG64－16級性能標(biāo)準(zhǔn)。
2.3水穩(wěn)基層優(yōu)化
在原路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于水泥劑量用量較高，水穩(wěn)易產(chǎn)生裂縫，1cm的石油瀝青表處不能起到抗反射裂縫的作用。因此，在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，水穩(wěn)基層通過降低水泥劑量的方式來控制水穩(wěn)裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)采取有效的工程措施來延緩瀝青路面的反射裂縫。在水穩(wěn)基層和瀝青面層之間設(shè)置防水粘接層，以便瀝青面層的應(yīng)力和應(yīng)變因離開應(yīng)力集中的接縫或者裂縫端部而得到降低。同時(shí)，加強(qiáng)加鋪層結(jié)構(gòu)的抗拉能力與抗剪能力。其中，在防水粘接層類型的選擇方面，結(jié)合高性能聚酯玻纖布、稀漿封層、橡膠瀝青應(yīng)力吸收層(SA-MI)等三類防水粘接層的特點(diǎn)分析，優(yōu)先選用1cm橡膠瀝青應(yīng)力吸收層來延緩瀝青路面的反射裂縫。
3常安高速公路路面優(yōu)化設(shè)計(jì)的對比分析
3.1技術(shù)分析
傳統(tǒng)的AC型瀝青混合料采用懸浮密實(shí)型連續(xù)級配，高溫穩(wěn)定性較差，即使對其級配進(jìn)行調(diào)整，也難以避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的缺陷。而傳統(tǒng)的馬歇爾設(shè)計(jì)方法采用擊實(shí)成型試件，不能準(zhǔn)確模擬路面壓路機(jī)實(shí)際碾壓的揉搓效果，因此導(dǎo)致試件油石比往往較實(shí)際路面大0．3%至0．5%。而在優(yōu)化設(shè)計(jì)方案中，引入Superpave技術(shù)從施工檢測及工程應(yīng)用效果來看，Superpave設(shè)計(jì)的瀝青混合料表面均勻、密實(shí)，高溫性能有較大程度的提高，抗水損害性能良好，其各方面性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的懸浮密實(shí)型AC混合料，能提高整體的路面性能，特別是高溫抗車轍性能。
3.2路面基本建設(shè)費(fèi)用分析
優(yōu)化方案較原設(shè)計(jì)方案將有效提高路面性能和延長路面使用壽命。并且，通過清單報(bào)價(jià)計(jì)算，優(yōu)化后的主線路面結(jié)構(gòu)比原設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)可節(jié)約基本建設(shè)費(fèi)用2219萬元。
3.3使用效果分析
目前，我國高速公路瀝青路面的研究和發(fā)展方向是，延長瀝青路面的使用壽命，減少早期損害，更好的體現(xiàn)全壽命周期成本設(shè)計(jì)理念。通過上述分析所得，常安高速公路路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化將在解決原工程項(xiàng)目中的特點(diǎn)及難點(diǎn)問題，在保證路面優(yōu)質(zhì)服務(wù)功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)路面“耐久、節(jié)約、環(huán)?！钡哪繕?biāo)。
4結(jié)束語
1實(shí)際地勘察與調(diào)研工作
公路中小橋的設(shè)計(jì)涉及諸多因素，設(shè)計(jì)者、建設(shè)者需要對各個(gè)因素全面把握，掌握公路中小橋的具體情況，以此制訂合理的設(shè)計(jì)計(jì)劃，擬定正確的計(jì)劃任務(wù)書。對于橋梁的規(guī)劃設(shè)計(jì)而言，需要有關(guān)人員收集相關(guān)資料，對實(shí)施地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地勘察，提出合理的設(shè)計(jì)建議。首先，對公路中小橋的具體指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查研究，例如，調(diào)查研究通行車輛的荷載等級、人行道要求、車道數(shù)目、交通流量等，結(jié)合公路中小橋上的交通種類及其具體要求，設(shè)定橋梁承載力、寬度、走向等。其次，對橋的位置進(jìn)行選定，對于中橋而言，應(yīng)根據(jù)路線的總方向，并結(jié)合公路與橋梁的綜合因素選擇橋位。對于小橋涵而言，橋位的選定應(yīng)遵循公路的路線走向，如果施工場地的水文、地質(zhì)、地形條件不適合，可采取適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，但不應(yīng)改變橋涵路線。然后，調(diào)查測定施工點(diǎn)附近的河流水文情況，在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，以此為依據(jù)確定橋梁的跨徑、橋面高程、基礎(chǔ)埋深等。再者，調(diào)查測量橋位附近的地質(zhì)地形情況，在此基礎(chǔ)上繪制地形圖、地址剖面圖，為橋梁的設(shè)計(jì)與施工提供參考。最后，對與公路中小橋建設(shè)有關(guān)的其他情況進(jìn)行調(diào)查，如附近舊橋的使用情況、當(dāng)?shù)貥蛄菏┕げ牧系膩碓磁c供應(yīng)情況、施工場地的運(yùn)輸狀況、當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門及群眾對橋梁的要求等。通過對公路中小橋施工地點(diǎn)的勘測調(diào)查，收集、記錄資料數(shù)據(jù)，根據(jù)資料擬定不同的橋梁設(shè)計(jì)方案。橋梁設(shè)計(jì)方案的比選、確定步驟包括:確定橋梁高程的要求、擬定橋型方案草圖、詳繪橋梁方案、篩選方案、編制概算、選定方案、匯總文件等，認(rèn)真執(zhí)行各個(gè)步驟，選定最為合理的公路中小橋設(shè)計(jì)方案。
2公路中小橋的設(shè)計(jì)
2.1中小橋平面設(shè)計(jì)
確定橋位是公路中小橋設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，應(yīng)依據(jù)公路工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，在符合線路總走向的基礎(chǔ)上確定小橋的線形與位置，在符合橋路需求、路線走向的基礎(chǔ)上確定中橋橋位。在橋梁平面設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)滿足橋梁自身的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性的要求，將橋梁位置選擇在河面較窄、水流穩(wěn)定、沖刷較小、地質(zhì)良好、河道順直的河段上，這樣不僅可防止因沖刷過大引起的橋梁倒塌現(xiàn)象，而且能使橋梁的造價(jià)與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用降低。此外，還應(yīng)從整個(gè)路橋網(wǎng)方面著手，減少車輛繞道，使交通更加方便，同時(shí)還應(yīng)盡量避免橋梁、河流的斜交，以此減少橋梁長度。對于橋梁的變速車道、平曲線變徑、緩和曲線、平曲線加寬與超高設(shè)置等，均需使其符合相應(yīng)的路線規(guī)定。同時(shí)，應(yīng)保持橋梁橋頭與線形的平順，保證車輛平穩(wěn)通過，橋梁與公路的銜接等也應(yīng)嚴(yán)格按照路線的要求設(shè)計(jì)。
2.2橋梁橫斷面設(shè)計(jì)
不同橋跨結(jié)構(gòu)的橫斷面形式與橋面寬度影響著橋梁橫斷面的設(shè)計(jì)，橋面的寬度直接影響行人、車輛的通行狀況。因此，在公路中小橋的設(shè)計(jì)中，應(yīng)確保橋梁的交通服務(wù)水平，盡量保持橋面寬度與所在路線路基寬度一致。對于城市交通的公路橋梁而言，根據(jù)城市交通的狀況與工程規(guī)劃要求，可適度加寬橋面寬度。對于彎道上的橋梁而言，在橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)路線的具體要求，設(shè)置合適的寬度。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)車輛、行人量的需求，結(jié)合前后路線的布置，設(shè)計(jì)人行道、自行車道的橫斷面，并增加適當(dāng)?shù)姆指粼O(shè)施。一般情況下，人行道的寬度在0.75一1.0m，而未設(shè)人行道的橋梁應(yīng)設(shè)置安全帶。
2.3橋梁縱斷面設(shè)計(jì)
影響橋梁縱斷面的設(shè)計(jì)因素諸多，包括基礎(chǔ)的埋置深度、橋道的高程、橋梁的總跨徑、橋頭與橋上引導(dǎo)的縱坡、橋梁的分孔等。對于橋梁高程的確定，應(yīng)根據(jù)橋下通車凈空的需要、設(shè)計(jì)水位，結(jié)合橋梁跨徑、橋型因素而確定，其中自設(shè)計(jì)通航水位算起的凈空高度應(yīng)低于通航孔橋跨架構(gòu)下緣的高程，而橋梁結(jié)構(gòu)地緣的高程不應(yīng)低于設(shè)計(jì)所規(guī)定的車輛凈空高度。應(yīng)根據(jù)水文計(jì)算確定橋梁總跨徑，同時(shí)要確保洪水順利宣泄，避免橋梁總跨度縮短而引起淺埋基礎(chǔ)不穩(wěn)定等問題。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)地形情況、通航交通、技術(shù)緊急等條件確定橋梁分孔。同時(shí)，由于公路中小橋的總造價(jià)直接受橋梁分孔的影響，橋梁孔數(shù)與跨徑不同，橋梁墩臺(tái)與上部結(jié)構(gòu)的總造價(jià)也會(huì)發(fā)生改變。例如，橋墩較高時(shí)，增加了基礎(chǔ)工程的復(fù)雜度，工程造價(jià)增加，橋梁跨徑加大。而橋梁的分孔還應(yīng)滿足橋下的通航要求，應(yīng)在航行最方便的河流處布置中小橋的通航孔，當(dāng)河流的變遷性較強(qiáng)時(shí)，可根據(jù)具體情況增加通航孔的數(shù)量。在一些體系中，為了加大橋梁跨徑可采用懸臂施工法，因此，山區(qū)地區(qū)的公路中小橋橋梁跨度往往較大。
3公路中小橋質(zhì)量加固方法
3.1上部結(jié)構(gòu)的加固
加固橋梁的上部結(jié)構(gòu)，常用的方法有增大截面與配筋、改變結(jié)構(gòu)受力體系、增加橫向聯(lián)系、橋面層補(bǔ)強(qiáng)等。其中，增大截面與配筋加固法主要是通過增大構(gòu)件截面面積、提高配筋率來提高鋼筋混凝土的穩(wěn)定度、剛度和強(qiáng)度，如加大橋梁側(cè)面或梁底面的尺寸，在橋梁中增加主筋的配置，從而提高主梁截面的高度，提高其承載力。而橋面層補(bǔ)強(qiáng)加固法多在主梁剛度不夠時(shí)運(yùn)用，通過在橋梁頂部增加一層鋼筋混凝土層，將梁頂與主梁相連接，使主梁的有效高度增加，其抗壓截面的強(qiáng)度也隨之增加。
3.2下部結(jié)構(gòu)的加固
對于橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固，常用的方法有擴(kuò)大基礎(chǔ)、防治墩臺(tái)和基礎(chǔ)沖刷等。其中橋梁基礎(chǔ)擴(kuò)大底面積的方法適用于基礎(chǔ)埋置太淺、基礎(chǔ)承載力不足的情況，當(dāng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降時(shí)，可利用擴(kuò)大基礎(chǔ)的方法進(jìn)行加固。但如果在擴(kuò)大部分基礎(chǔ)時(shí)，出現(xiàn)地基承載力不足的問題，可通過將一定數(shù)量的樁打人擴(kuò)大部分基礎(chǔ)中的方法提高其承載力，而裝樁的參數(shù)應(yīng)根據(jù)地基的具體變形計(jì)算確定。
3.3質(zhì)量加固的具體方法
以某公路跨河橋?yàn)槔?，由于該橋已建設(shè)多年，且維修較少，需要進(jìn)行質(zhì)量加固。對于中小橋而言，質(zhì)量加固的重點(diǎn)是提高橋的結(jié)構(gòu)承載力，并保證車輛通行順暢，加強(qiáng)表面病害維修，提高橋的耐久性、使用性。首先，可進(jìn)行拱肋加固，對橋梁局部開裂、銹蝕現(xiàn)象進(jìn)行整頓維修，并借助外包混凝土增大截面加固法對拱肋進(jìn)行加固，綁扎鋼筋網(wǎng)、澆筑混凝土。其次，對于橋梁人行道部位的缺陷，可清除處理混凝土表面，用混凝土防銹浸漬劑保護(hù)鋼筋，用水泥漿涂刷修補(bǔ)區(qū)外表面，使其結(jié)實(shí)、美觀。
4結(jié)語
